谭燕秋,韩旭飞,史三元,张宏磊

(1.河北工程大学 土木工程学院,河北邯郸 056038;2.中国新兴保信建设总公司,北京 100079)

钢骨-钢管混凝土结构是在钢管混凝土结构中置入钢骨而形成的一种新型结构形式[1-2],通过钢管、钢骨和混凝土三者协同工作可提高构件的承载力、延性及耐火性,减小构件截面尺寸,增加建筑物使用空间。目前,国内外对钢骨-钢管混凝土抗震性能的研究还主要集中在基本构件方面[3-7],对组合框架整体结构抗震性研究尚不完善[8-11]。本文采用SAP2000有限元分析软件对2栋8层钢骨-钢管混凝土框架结构和钢管混凝土框架结构进行了模态分析,并对2类结构在不同地震波作用下的位移和加速度进行比较,为该类结构抗震设计提供参考。

1 动力弹塑性时程分析

弹塑性时程分析法是将结构视为弹塑性振动体系,直接按照地震波数据输入地面运动,通过相应积分方式求得结构在每一时刻的动力响应。时程分析的积分方式有多种,本文采用HHT积分法。

多高层建筑在水平地震作用下,产生的平面振动微分方程为

式中[M] —质量矩阵;[K] —结构抗侧刚度矩阵;[C] —阻尼矩阵。

2 模型分析

2.1 建立

建立二维平面框架结构模型,并利用SAP2000有限元分析软件分别对钢骨-钢管混凝土框架结构和钢管混凝土框架结构进行动力特性分析和动力响应分析。

分析模型为8层钢骨-钢管混凝土框架结构和钢管混凝土框架结构(如图1所示),模型层高3 m,柱距8 m,钢梁截面采用H600 mm×300 mm×14 mm×23 mm,钢材为Q345。钢骨-钢管……